کشف کد طراحی شیشه ای عایق: کلید ساخت ساختمان های با عملکرد بالا

کشف کد طراحی شیشه ای عایق: کلید ساخت ساختمان های با عملکرد بالا

I. ساختار مهر و موم هسته: رمز و راز سیستم دو مهر و موم

دوام و عملکرد مهر و مومشیشه ای عایقدر حال حاضر، در حال حاضر، در حال حاضر، در حال حاضر، در حال حاضر، در حال حاضر،استانداردهای صنعتی و شیوه های مهندسی به طور یکنواخت حمایت و تصویب "سیستم دو مهر آلومینیومیاین سیستم شامل دو لایه مهر و موم با عملکردهای متفاوت اما مکمل است، مانند ساخت یک خط دفاعی محکم برایشیشه ای عایق.

مهر و موم اصلی: موانع ضد آب ضروری - لاستیک بوتیل

ماموریت اصلیمهر و موم اصلیبرای ایجاد یک مانع مطلق در برابر نفوذ بخار آب و فرار گازهای بی اثر (مانند آرگون و کریپتون) است. بنابراین، الزامات بسیار سختگیرانه ای برای مواد آن اعمال می شود.که باید دارای سرعت انتقال بخار آب بسیار پایین و سخت گیری هوا باشد.لاستیک بوتیلمواد ایده آل برای این کار است. به عنوان یک مهر و موم ترموپلاستیک،معمولا به طور مداوم و به طور مساوی به هر دو طرف قاب فاصله آلومینیومی توسط تجهیزات دقیق در حالت گرم و ذوب شده اعمال می شود.پس از فشار با زیربنای شیشه ای، این یک نوار مهر و موم دائمی و بدون پیچ و تاب و شکاف را تشکیل می دهد.این موانع اولین و مهم ترین خط دفاعی برای محافظت از خشکی و خلوص آب است. شیشه ای عایقهر گونه نقص در این پیوند ممکن است باعث شود که سطح آب از سطح پایین تر به سطح پایین تر تبدیل شود.شیشه ای عایقبرای شکست زودهنگام در هنگام استفاده بعدی، با تشکیل تهویه یا یخ در داخل.

مهر ثانویه: پیوند ساختاری که گذشته و آینده را به هم متصل می کند - انتخاب دقیق بین چسب پلی سولفید و چسب سیلیکون

اگر مهر و موم اصلی برای "حفاظت داخلی" باشد،مهر ثانویهبه طور عمده مسئول "دفاع خارجی" است. عملکرد اصلی آن پیوند ساختاری است،که دو یا چند صفحه شیشه ای را با قاب فاصله آلومینیومی (با لاستیک بوتیل در میان آنها) به یک واحد کامپوزیت با قدرت کلی کافی برای تحمل بار های باد پیوند می دهد، فشار ناشی از تغییرات دمایی و وزن خود را انتخاب آن به هیچ وجه خودسرانه نیست و باید بر اساس سناریوی نهایی استفاده تعیین شود:

• چسب پلی سولفید: به عنوان یک بسته بندی شیمیایی دوپارچه، چسب پلی سولفید به دلیل چسبندگی عالی، انعطاف پذیری خوب، مقاومت در برابر روغن و مقاومت در برابر پیری شناخته شده است.این ماده دارای یک مدول انعطاف پذیری متوسط است و می تواند به طور موثر فشار را در هنگام اتصال جذب و بافند کندبنابراین به طور گسترده در سیستم های پنجره سنتی یا سیستم های دیوار پرده شیشه ای استفاده می شود. در این کاربردهای شیشه به طور محکم به آن جاسازی شده و توسط قاب های فلزی در اطراف آن پشتیبانی می شود.بنابراین نیاز به ظرفیت حمل ساختاری خالص آب بندی نسبتا کم استدوام و هواپیمایی چسب پلی سولفید برای برآورده کردن الزامات عمر خدمت دهه ها کافی است.
• چسب سیلیکونی: چسب سیلیکونی، به ویژه مهر و موم سیلیکونی خنثی، با قدرت ساختاری برتر، مقاومت شدید در برابر آب و هوا (مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش، اوزونو دمای بسیار بالا و پایین)، مقاومت بسیار عالی در برابر جابجایی و ثبات شیمیایی. این تنها انتخاب برای دیوارهای پرده شیشه ای با قاب پنهان و سازه های شیشه ای با نقطه پشتیبانی است.هیچ قاب فلزی برای چسباندن پانل های شیشه ای وجود ندارد؛ تمام وزن آنها، و همچنین بار باد و نیروهای لرزه ای که تحمل می کنند، به طور کامل به قاب فلزی منتقل می شوند.چسب سیلیکونی ساختاریدر این مورد، چسب سیلیکون فراتر از دسته بندی مهر و موم معمولی است و به یک جزء ساختاری تبدیل شده است. با این حال، یک تابو مهم باید در نظر گرفته شود:چسب سیلیکونی هرگز نباید به عنوان مهر ثانویه در سیستم پنجره های چوبی استفاده شود.دلیل اصلی این است که چوب معمولاً با مواد نگهدارنده حاوی روغن یا محلول های شیمیایی برای دستیابی به اثرات ضد خوردگی، ضد حشرات و مقاوم در برابر آب و هوا پوشانده یا پوشش داده می شود.این مواد شیمیایی با چسب سیلیکونی واکنش نشان می دهند، باعث نرم شدن و حل شدن رابط چسب بین چسب سیلیکونی و چوب یا شیشه می شود و در نهایت منجر به شکست کامل چسب و فروپاشی سیستم مهر و موم می شود.

II. ساختار فریم های اسپایسر آلومینیومی: تلاش برای پیوستگی و یکپارچگی مهر و موم

درفریم اسپایسر آلومینیومینقش یک "اسکلوت" درشیشه ای عایق.آن را نه تنها با دقت تنظیم ضخامت لایه فاصله هوا بلکه همچنین یکپارچگی ساختاری خود را و فرآیند مهر و موم عمیقا بر عملکرد طولانی مدت و قابلیت اطمینان از محصول تاثیر می گذارد.

استاندارد طلایی ترجیح داده می شود: نوع لوله بلند دراز خمیده

قاب های فاصله دار آلومینیومی ترجیحا باید ازانواع لوله های بلند یکپارچه. اين روش پيشرفته از يه قطعه کامل از لوله آلومينيومي خالي استفاده ميکنهکه به طور مداوم در چهار گوشه تحت کنترل برنامه توسط تجهیزات خم کردن لوله کاملا خودکار با دقت بالا سرد شکل می گیردقابل توجه ترین مزیت آن این است که کل قاب بدون مفاصل مکانیکی یا بخیه ها به جز حفره های ضروری پر کردن گاز و حفره های پر کردن سیب مولکولی است.این روش تولید "یک توقف" اساساً نقاط احتمالی نشت هوا و خطرات غلظت استرس ناشی از اتصالات ناکارآمد گوشه یا مهر و موم ضعیف را از بین می بردبنابراین، شیشه ای عایقساخته شده با استفاده از این فرآیند دارای طولانی ترین عمر تئوری و پایدارترین عملکرد بلند مدت است، و این باعث می شود که اولین انتخاب برای پروژه های ساخت و ساز پیشرفته باشد.

گزینه جایگزین و محدودیت های سختگیرانه آن: نوع چهار گوشه ای

یک فرآیند نسبتا سنتی دیگرنوع پلاگین چهار گوشه ای، که از چهار نوار آلومینیوم صاف برش گرفته شده استفاده می کند و آنها را در گوشه ها با کد های گوشه ای پلاستیکی (کلیدهای گوشه) و مهر و موم های خاص جمع می کند.مزیت این روش در سرمایه گذاری کم تجهیزات و انعطاف پذیری بالا استبا این حال، معایب ذاتی آن این است که مفاصل فیزیکی در چهار گوشه وجود دارد. حتی اگر لاستیک بوتیل به دقت در داخل مفاصل برای مهر و موم داخلی در طول مونتاژ اعمال شود،سفتی ساختاری کلی و سخت گیری هوایی طولانی مدت آن هنوز به طور قابل توجهی کمتر از نوع گوشه خم شده مداوم است.مهمتر از آن، هنگامی که چسب پلی سولفید به عنوان مهر ثانویه استفاده می شود، چهار گوشه پلاگین در فریم فاصله آلومینیومی به طور صریح توسط استانداردها ممنوع است.این به این دلیل است که چسب سیلیکون مقدار کمی از مواد فرار مانند اتانول را در طول فرآیند خشک کردن آزاد می کند.این مواد مولکولی کوچک ممکن است به آرامی به لایه هوای دستگاه نفوذ کنند.شیشه ای عایقاز طریق شکاف های سطح میکروم بین کد های گوشه پلاستیکی و قاب آلومینیومی. در زیر تغییرات دمایی، این مواد ممکن است فشرده شوند و باعث لکه های روغن یا مه شدن زودهنگام در داخل شیشه شوند.که به شدت بر اثر بصری و کیفیت محصول تاثیر می گذارد.

III. طراحی تعادل فشار برای سازگاری با محیط زیست و چشم انداز: خرد برای سازگاری با محیط های مختلف

چه موقعشیشه ای عایقدر خط تولید بسته می شود، فشار لایه هوای داخلی آن معمولاً با فشار اتمسفر استاندارد (تقریباً در سطح دریا) تعادل می یابد.مکان های جغرافیایی پروژه های ساختمانی بسیار متفاوت استهنگامی که محصول در مناطق ارتفاع بالا استفاده می شود (به عنوان مثال، در ارتفاع 1000 متر یا بالاتر) ، فشار جوی محیط بیرونی به طور قابل توجهی کاهش می یابد.فشار هوا نسبتا بالاتر در داخل شیشه ای عایقباعث می شود که مانند یک بادکنک کوچک به سمت بیرون گسترش یابد، که منجر به دو صفحه شیشه ای به سمت خارج می شود و باعث تغییر شکل خم شدن مداوم و قابل مشاهده می شود.
این انحراف نه تنها یک نقطه استرس ساختاری بالقوه است بلکه باعث مشکلات چشمگیری جدی می شودتحریف تصویروقتی منظره ی بیرون پنجره را از طریق شیشه ی تغییر شکل مشاهده می کنید، خطوط مستقیم منحنی می شوند، و اشیاء ایستاتیک موج های پویا نشان می دهند.که به شدت به یکپارچگی بصری ساختمان و راحتی کاربران آسیب می رساندبنابراین برای تمام پروژه هایی که شناخته شده اند که در مناطق ارتفاع بالا استفاده می شوند، در طول مرحله طراحی و سفارش،لازم است که بحث های فنی ویژه ای با تامین کنندگان شیشه به طور فعال انجام شود.تولید کنندگان مسئول از روش های خاص فرآیند برای "پیش تنظیم فشار" لایه هوا در طول فرآیند تولید استفاده می کنند.بر اساس متوسط ارتفاع محل پروژه، فشار مربوطه محاسبه می شود وفشار داخلیاین مرحله طراحی آینده نگر تضمین اساسی برای اطمینان ازشیشه ای عایقمانند یک آینه صاف باقی می ماند و اثرات بصری واقعی در محل نصب نهایی دارد.

IV. مواد قاب و عملکرد حرارتی: ملاحظات برای ادغام سیستم

در فیزیک ساختمان، پنجره یک سیستم حرارتی کامل است.شیشه ای عایقعملکرد عایق حرارتی کلی یک پنجره یک نتیجه جامع است که توسط مرکز شیشه و لبه های قاب تعیین می شود.اگر یک پنجره مجهز به عملکرد فوق العاده بالا باشدشیشه ای عایقپر از آرگون و با پوشش Low-E اما در یک قاب آلیومینیوم معمولی بدون درمان شکستن حرارتی نصب شده است،عملکرد عایق حرارتی کل پنجره به دلیل "پل حرارتیقاب آلومینیوم سرد تبدیل به یک کانال سریع برای از دست دادن گرما می شود و خطر تهویه در سمت داخلی را ایجاد می کند.
بنابراین، انتخاب مواد قاب با عملکرد عایق حرارتی خوب یک شرط اجتناب ناپذیر برای دستیابی به هدف حفظ انرژی ساختمان است. این مواد شامل:

• قاب های آلیومینیومی ضد شکستگی حرارتی: پروفایل های آلومینیومی در اطراف داخلی و خارجی از نظر ساختاری با مواد کم رسانایی حرارتی مانند نایلون جدا شده اند که به طور موثر پل حرارتی را مسدود می کند.
• قاب های پلاستیکی (PVC): آنها رسانایی حرارتی بسیار پایین دارند و عمدتا ساختارهای چند حفره ای هستند، با عملکرد عایق حرارتی داخلی عالی.
• قاب های چوبی و قاب های ترکیبی چوبی: چوب یک ماده عایق حرارتی طبیعی با لمس گرم و راحت و عملکرد حرارتی خوب است.

در طول فرآیند طراحی،شیشه ای عایقو قاب باید به عنوان یک کل ناقص برای بررسی کلی و محاسبه حرارتی در نظر گرفته شود.

V. طراحی ایمنی برای چراغ های آسمانی: اصل اولویت زندگی

چه موقعشیشه ای عایقبه عنوان یکچراغ پنجره، نقش آن تغییر اساسی دارد - از یک ساختار محفظه عمودی به یک ساختار حمل و تحمل افقی و مقاوم در برابر ضربه.در نظر گرفتن امنيتش به بالاترين سطح بالا رفته. هنگامی که به دلیل برخورد تصادفی شکسته می شود (مانند برفی، پیاده روی تعمیرات، سقوط اشیاء از ارتفاعات بالا) ، شیشه خود انفجار، یا خرابی ساختاری،قطعات از ارتفاع چند متر یا حتی ده ها متر سقوط خواهند کردبه همین دلیل، قوانین ساختمانی در داخل و خارج از کشور همه مقررات اجباری برای این سناریو دارند:شیشه های داخلی باید از شیشه های لایه دار استفاده کنند یا با فیلم ضد انفجار چسبیده شوند..

• شیشه لایه دار: این رایج ترین و قابل اطمینان ترین راه حل ایمنی است. این از دو یا چند صفحه شیشه ای با یک یا چند لایه از لایه های بین المللی پلیمر آلی سخت (مانند PVB، SGP، EVA، و غیره) تشکیل شده است.) بین آن ها قرار گرفته، و به یک واحد یکپارچه از طریق یک فرآیند با دمای بالا و فشار بالا متصل می شود. حتی اگر شیشه به دلیل ضربه شکسته شود،قطعات به طور محکم به لایه بین الملل چسبیده و اساسا نمی افتد، ایجاد یک وضعیت امن "شبیه شبکه" که به طور موثر مانع از سقوط قطعات و آسیب رساندن به بدن انسان می شود.
• فیلم ضد انفجار: به عنوان یک اقدام تقویت شده یا اصلاحی، فیلم ضد انفجار با عملکرد بالا از طریق یک چسب نصب خاص به سطح داخلی شیشه چسبیده می شود.مي تونه وقتي شیشه شکسته ميشه، تکه ها رو بگيره، که یک اثر محافظتی مشابه شیشه لایه دار را فراهم می کند. با این حال، دوام طولانی مدت و قابلیت چسبندگی آن معمولاً به اندازه شیشه لایه دار اصلی خوب نیست.

VI. موقعیت پوشش های کم E: طراحی دقیق شیشه کاربردی

شیشه ایزوله شده با کم انرژی (Low-Emissivity)با پوشش یک سیستم فیلم کاربردی از فلز یا اکسید فلز با ضخامت تنها چند نانومتر بر روی سطح شیشه،به طور انتخابی امواج الکترومغناطیسی باند های مختلف را منتقل و منعکس می کند، و در نتیجه کنترل دقیق تشعشعات خورشیدی را به دست می آوریم.

انتخاب استراتژیک موقعیت پوشش

• در سطح دوم قرار داده شده(به عنوان مثال، سطح داخلی شیشه بیرونی، نزدیک به لایه هوا): این پیکربندی نامیده می شود "واحد نقره ای با پوشش سخت کم E"و پوشش دارای خواص شیمیایی پایدار است. این بیشتر بر عایق حرارتی در زمستان و افزایش گرمای غیر فعال خورشیدی تمرکز دارد.اجازه می دهد که بیشتر تابش موج کوتاه خورشیدی (نور قابل مشاهده و بخشی از اشعه های مادون قرمز نزدیک) وارد اتاق شود، و در عین حال می تواند به طور کارآمد انرژی حرارتی موج طولانی (شعاع های مادون قرمز دور) را که توسط اشیاء داخلی در اتاق منعکس می شود، منعکس کند.درست مثل قرار دادن "پوش عایق حرارتی" روی ساختمانبه خصوص برای مناطق سرد مناسب است.
• در سطح سوم قرار داده شده(به عنوان مثال، سطح بیرونی شیشه در داخل، نزدیک به لایه هوا): این پیکربندی عمدتا "دو-فضلی یا سه-فضلی نرم-پوشش کم-Eپوشش عملکرد بهتری دارد اما نیاز به حفاظت مهر و موم دارد. این بیشتر بر سایبان خورشید در تابستان تمرکز می کند. می تواند به طور موثرتر تابش حرارتی خورشیدی را از خارج منعکس کند.کاهش قابل توجهی از بار خنک کننده تهویه مطبوع داخلیدر عین حال، هنوز هم انتقال خوبی از نور قابل مشاهده و درجه ای از عملکرد عایق حرارتی را حفظ می کند.به ویژه برای مناطق تابستان گرم و زمستان سرد یا مناطق تابستان گرم و زمستان گرم مناسب است.

موارد خاص: قرار دادن اجباری در سطح سوم

وقتی که طراحی ساختمان نیاز بهشیشه ای عایقبرای اتخاذ یک شکل "پنت با اندازه های مختلف" (به عنوان مثال، دو پنل شیشه ای دارای اندازه های مختلف هستند) به دلیل مدل سازی نمای یا نیازهای تخلیه، به دلیل عدم تقارن ساختاری،اگر پوشش بر روی سطح دوم قرار گیرد (که به طور مستقیم تحت تأثیر تابش خورشیدی قرار می گیرد)، فشار حرارتی تولید شده پس از جذب گرما ممکن است باعث تغییر شکل متناقض دو صفحه شیشه ای شود و تحریف تصویر را تشدید کند.برای جلوگیری از این خطر و اطمینان از ثبات عملکرد نوری و عملکرد عایق حرارتی، استانداردها دستور می دهند کهپوشش باید روی سطح سوم قرار گیرد..

VII. محاسبات مکانیک ساختاری: اثر تقویت منطقه مجاز

در طراحی ساختاری شیشه ساختمان، تعیین حداکثر مساحت مجاز یک صفحه شیشه ای واحد یک شرط پیش فرض برای اطمینان از ایمنی آن بدون آسیب تحت فشار باد است.شیشه ای عایقکه از هر چهار طرف پشتوانه است، رفتار مکانیکی آن پیچیده تر از شیشه ی تک صفحه ای است.تحقیقات و تمرینات مهندسی ثابت کرده اند که از آنجا که دو صفحه شیشه ای با هم از طریق یک لایه لاستیکی کار می کنند، حفره پر از گاز و یک سیستم مهر و موم انعطاف پذیر، سفتی خم شدن کلی آنها افزایش می یابد،و تغییر شکل در زیر همان بار کمتر از شیشه ی تک صفحه ای با همان ضخامت است.بنابراین استانداردهای طراحی شیشه ساختمان به وضوح یک عامل ایمنی را تعیین می کنند:حداکثر مساحت مجاز شیشه ای عایق که از هر چهار طرف پشتیبانی می شود، می تواند به عنوان 1 باشد.5 برابر حداکثر مساحت مجاز محاسبه شده بر اساس ضخامت نازک تر از دو صفحه شیشه ای تک صفحه ای.This important "amplification factor" provides architects with greater design space and scientific safety guarantees when pursuing the design effect of large vision and high transparency for the facade.

VIII. توضیح اهداف عملکرد: الزامات اولیه برای طراحی معماری

در مرحله اولیه طراحی طرح ساختمان و طراحی نقشه ساختمانی،معماران و مهندسان دیوارهای پرده باید مجموعه ای کامل از شاخص های عملکرد فنی مشخص و قابل اندازه گیری و قابل تایید برای شیشه ای که مورد استفاده قرار می گیرد را پیشنهاد کنند.. اينها شاخص ها باید به عنوان بخش اصلی مشخصات فنی برای هدایت پیشنهادات بعدی، خرید و پذیرش کیفیت عمل می کند.

• عملکرد عایق حرارتی: شاخص اصلیضریب انتقال گرما (قیمت K، همچنین به عنوان ارزش U شناخته می شود)، با واحد W/m2·K. شیشه ای عایقبرای جلوگیری از انتقال گرما در شرایط انتقال گرما در حالت ثابت و عامل اصلی تأثیر مصرف انرژی گرمایش ساختمان در زمستان است.
• عملکرد عایق گرما (یا عملکرد سایه): ارزیابی شده توسطضریب سایه (Sc)یاضریب افزایش حرارتی خورشیدی (SHGC). این نشان دهنده تواناییشیشه ای عایقبرای جلوگیری از ورود گرما تابش خورشیدی به اتاق و پارامتر اصلی برای کنترل بار خنک کننده تهویه مطبوع داخلی در تابستان است.
• عملکرد عایق صوتی: ارزیابی شده توسطشاخص عایق صوتی وزن شده (Rw)برای ساختمان های مجاور فرودگاه ها، راه آهن ها، شریان های شلوغ ترافیک، یا ساختمان هایی که نیاز ویژه ای به محیط صوتی دارند (مانند بیمارستان ها، مدارس،هتل ها)، استانداردهای بالایی برای این عملکرد باید تعیین شود.
• عملکرد نور روز: تضمین شده توسطانتقال نور قابل مشاهده (VT)این مقدار نور طبیعی وارد اتاق را تعیین می کند و بر مصرف انرژی روشنایی داخلی و راحتی دید تأثیر می گذارد.
• عملکرد مهر: این یک شاخص مربوط به کل سیستم پنجره یا دیوار پرده است که شاملنفوذ هواوآبپاشیبا هم، آنها از هواپیمایی، راحتی و صرفه جویی در انرژی ساختمان اطمینان می دهند.
• مقاومت در برابر آب و هوا: به تواناییشیشه ای عایقبرای حفظ پارامترهای عملکردی مختلف آن بدون کاهش قابل توجهی و ظاهر آن بدون بدتر شدن در شرایط آب و هوایی طولانی مدت مانند باد، قرار گرفتن در معرض آفتاب،باراناین امر به طور مستقیم با عمر طراحی آن مرتبط است، که معمولاً نیاز به تطابق با عمر طراحی ساختار اصلی ساختمان دارد.

نتیجه گیری: هنر و علم طراحی شیشه ای عایق

طراحیشیشه ای عایقیک هنر دقیق است که علوم مواد، مکانیک ساختاری، فیزیک حرارتی و مهندسی محیط زیست را ادغام می کند.از بسته بندی در مقیاس مولکولی در سطح میکرو و موقعیت پوشش در مقیاس نانو تا ادغام سیستم در سطح کلان، سازگاری با محیط زیست و ایمنی ساختاری، هر تصمیمی با یکدیگر مرتبط است و تاثیر عمیقی بر عملکرد نهایی ساختمان دارد.و مفهوم طراحی آینده نگر، درک عمیق و کنترل دقیق هر یک از نکات طراحی بالا، می توانیم به طور کامل از پتانسیل بزرگ فنیشیشه ای عایق، در نتیجه ایجاد یک ساختمان مدرن سبز که نه تنها زیبا و باشکوه بلکه صرفه جویی در انرژی، راحت، امن و پایدار است.